1. 전자 스핀 및 자기 모멘트 :
* 전자는 스핀이 있습니다 : 전자를 작은 회전 전하라고 생각하십시오. 이 스핀은 작은 막대 자석처럼 자기 모멘트를 생성합니다.
* 정렬 : 일부 재료에서, 개별 전자의 자기 모멘트는 서로 정렬되어 "도메인"이라는 작은 영역을 형성하는 경향이있다.
2. 교환 상호 작용 :
* 양자 효과 : 이 상호 작용은 순전히 양자 기계적 현상입니다. 그것은 2 개의 전자가 동일한 양자 상태를 차지할 수 없다는 Pauli 배제 원칙에서 발생합니다.
* 유리한 정렬 : 교환 상호 작용은 특정 재료에서 전자 스핀의 병렬 정렬을 선호하여 자기 모멘트가 도메인 내에서 정렬되기에 활발하게 유리하게 만듭니다.
3. 도메인 및 자화 :
* 도메인 : 도메인은 원자의 자기 모멘트가 정렬되는 현미경 영역이다. 도메인의 크기는 다를 수 있지만 일반적으로 마이크로 미터 정도입니다.
* 랜덤 오리엔테이션 : 자상화되지 않은 재료에서 도메인은 무작위로 배향되어 순 자기 모멘트가 0이됩니다.
* 외부 필드 : 외부 자기장이 적용될 때, 필드와 정렬 된 도메인은 그렇지 않은 것의 비용으로 크기가 커져 순 자화를 초래합니다.
4. 강자성 재료 :
* 특정 재료 : 특정 재료만이 강자성을 나타냅니다. 이들 재료는 강한 교환 상호 작용과 자기 도메인의 형성을 허용하는 전자 구조와 결정 구조의 독특한 조합을 갖는다.
* 예 : 철, 니켈, 코발트 및 Alnico와 같은 일부 합금은 강자성 물질의 고전적인 예입니다.
5. 강자성의 중요성 :
* 기술 : Ferromagnetism은 다음을 포함하여 많은 기술의 중심에 있습니다.
* 자석 : 스피커 및 모터에서 MRI 기계에 이르기까지 다양한 응용 분야에 사용되는 영구 자석.
* 데이터 저장 : 하드 드라이브와 자기 테이프는 강자성에 의존하여 데이터를 저장합니다.
* 센서 : 자기 센서는 자동차 속도계에서 금속 탐지기에 이르기까지 광범위한 응용 분야에서 사용됩니다.
요약 :
강자성은 양자 기계적 상호 작용으로 인해 도메인 내 전자 스핀의 정렬로 인한 복잡한 현상이다. 이 정렬은 재료의 강한 자기 모멘트를 초래하여 다양한 기술 응용 분야에서 자화 및 사용될 수 있습니다.
